Ciepła woda na zawołanie – szybkie sposoby pozyskiwania ciepłej wody użytkowej

Przygotowywanie ciepłej wody użytkowej, zasilającej wszystkie punkty poboru może odbywać się przy współpracy z głównym urządzeniem grzewczym w domu lub niezależnie od głównego źródła ciepła. Nowoczesne rozwiązania zapewniają szybki dostęp do ciepłej wody ogrzewanej m.in. darmową energią pochodzącą ze źródeł odnawialnych – np. energią promieniowania słonecznego czy energią skumulowaną w powietrzu atmosferycznym. 

Ciepła woda użytkowa z zasobnika

W domach ogrzewanych kotłami i pompami ciepła sprawdzonym sposobem na szybki dostęp do ciepłej wody jest zastosowanie pojemnościowego podgrzewacza ciepłej wody. Jest to zasobnik magazynujący wodę użytkową, który podłącza się do urządzenia grzewczego. Ogrzewa on stale znajdującą się w zasobniku wodę, co zapewnia do niej szybki dostęp. Odpowiedni podgrzewacz może współpracować również z instalacją solarną ogrzewającą wodę użytkową energią promieniowania słonecznego – za pomocą kolektorów. Zasobniki dostępne są w różnych pojemnościach. Daje to nam możliwość doboru odpowiedniego urządzenia do zapotrzebowania na ciepłą wodę w budynku. Nowoczesne pojemnościowe podgrzewacze zapewniają niemal natychmiastową dostępność ciepłej wody we wszystkich punktach poboru oraz równomierną temperaturę wody w punktach czerpalnych. 

Do współpracy z kotłami jednofunkcyjnymi przeznaczone są tradycyjne zasobniki z jedną wężownicą. Pełni ona funkcję wymiennika ciepła, który przekazuje energię cieplną wytworzoną przez kocioł grzewczy wodzie zmagazynowanej w zbiorniku i tym samym ogrzewa ją.

Kotły dwufunkcyjne podgrzewają wodę we wbudowanym podgrzewaczu przepływowym dopiero po odkręceniu kranu, czyli w momencie jej poboru. Przepływa ona wówczas przez wymiennik płytowy, gdzie jest ogrzewana do wymaganej temperatury, a następnie płynie do kranu.

Do współpracy z kolektorami słonecznymi przeznaczone są zasobniki z dwoma wężownicami, czyli biwalentne pojemnościowe podgrzewacze ciepłej wody użytkowej. Dolna wężownica przekazuje wodzie ciepło wytworzone przez kolektory słoneczne, a górna w razie potrzeby dogrzewa wodę ciepłem pochodzący z kotła.

Pompy ciepła współpracują z zasobnikami wyposażonymi z jedną rozbudowaną wężownicę. Jest ona znacznie większą niż w tradycyjnych zasobnikach. Jej duża powierzchnia zapewnia efektywne ogrzewanie wody przy niskich parametrach czynnika grzewczego charakterystycznych dla pomp ciepła.

Niezależne ogrzewanie wody

W nowoczesnych domach bardzo rzadko stosuje się, pracujące niezależnie od głównego urządzania grzewczego, podgrzewacze gazowe lub elektryczne. Zastępują je energooszczędne i bardziej ekologiczne urządzenia takie jak powietrzne pompy ciepła przeznaczone do ogrzewania wody użytkowej. W tym celu wykorzystują darmową energię zawartą w powietrzu – mogą one pobierać energię z powietrza zewnętrznego lub powietrza obiegowego. W wersji na powietrze obiegowe urządzenie wykorzystuje powietrze z pomieszczenia, w którym zostało zainstalowane. Pobiera z niego część ciepła, które następnie podgrzewa do poziomu temperatury wody użytkowej. Nowoczesne pompy ciepła można przestawić na tryb pracy wykorzystujący powietrze zewnętrzne, pracujące wydajnie do temperatury zewnętrznej -5°C. Pompy ciepła c.w.u. mogą być wyposażone w grzałką elektryczną lub wężownicę umożliwiającą współpracę np. kotłem. Takie rozwiązania zapewniają dostęp do odpowiedniej ilości ciepłej wody nawet wówczas, gdy pompa ciepłą nie jest w stanie pozyskać wystarczającą ilość energii z powietrza, niezbędnej do podgrzewu wody do wymaganej temperatury.

Ciekawym rozwiązanie są również specjalne zestawy fotowoltaiczne przeznaczone do przygotowywania ciepłej wody użytkowej. Do ogrzewania wody wykorzystują one darmową energię promieniowania słonecznego. Jest ona przekształcana na prąd, który zasila grzałkę ogrzewającą wodę zgromadzoną w zasobniku. W skład zestawów fotowoltaicznych do ciepłej wody użytkowej wchodzą moduły fotowoltaiczne, sterownik podgrzewania wody oraz system montażowy z okablowaniem i grzałką. 

Cyrkulacja ciepłej wody

W domach z więcej niż jedną łazienką, zwłaszcza tych o dużej powierzchni, odległość od źródła ciepłej wody do punktów jej poboru, czyli baterii może być znaczna. Rzadko kiedy budynek można bowiem zaprojektować w taki sposób, aby odległość najważniejszych punktów poboru cieplej wody od urządzenia, które ją przygotowuje była niewielka i nie przekraczała 5 m. Aby dotrzeć do miejsca poboru, ciepła woda musi przepłynąć przez dłuższy odcinek instalacji wodnej. Po zakręceniu kranu, znajdująca się w rurach woda stygnie w wyniku czego po ponownym odkręceniu wody musimy odczekać nawet kilkadziesiąt sekund zanim z rur wypłynie chłodna i zacznie lecieć ciepła. Powoduje to nie tylko dyskomfort dla użytkowników instalacji wodnej i ich częstą irytację, ale również spore straty wody, która niewykorzystana spływa do kanalizacji. Straty dotyczą wody, ale również energii, która została wykorzystana na jej podgrzanie zanim wystygła w rurach. Aby zapobiec takiej sytuacji rozwiązaniem jest wykonanie tzw. cyrkulacji ciepłej wody użytkowej. W tym celu oprócz rury z ciepłą i zimną wodą do najbardziej oddalonych punktów poboru wody w domu prowadzi się trzecią rurę cyrkulacyjną. Jej zastosowanie umożliwia krążenie ciepłej wody w instalacji, dzięki czemu jest ona dostępna nawet w najdalej wysuniętym punkcie poboru już po kilku sekundach od odkręcenia kranu. Ruch wody w instalacji wymusza pompa cyrkulacyjna. Tłoczy ona ciepłą wodę na odcinku od zasobni do ostatniego punktu czerpalnego, jakim np. jest bateria zlewozmywakowa lub grupy punktów czerpalnych – baterii wannowej, natryskowej i umywalkowej. 

Zdjęcia: Vaillant, Gamet